新教材高中物理必修一第三章 培优提升练
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高一物理必修一培优 1匀变速直线运动强化训练1—2—11. 汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( )A .拖行路程为8 m ,符合规定B .拖行路程为8 m ,不符合规定C .拖行路程为4 m ,符合规定D .拖行路程为4 m ,不符合规定2. (2011·安徽·16)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2,则物体运动的加速度为( )A. B.2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C. D.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)3. 在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s 就有一个小孩子往下滑,一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,如图1所示,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、丙两孩子间的距离分别为12.5 m 和17.5 m ,请你据此求解下列问题:(g 取10 m/s 2)(1)若不考虑一切阻力,小孩下滑加速度是多少?(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多大?(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不会超过几个?4. 一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s 内经过的位移为24 m ,在第二个4 s 内经过的位移是60 m.求这个物体运动的加速度和初速度各是多少?5.一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s内,火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8 m(连接处长度不计),求:(1)火车的加速度的大小;(2)人开始观察时火车速度的大小.6.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是( ) A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m7.刹车问题的处理]汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,2 s与5 s时汽车的位移之比为 ( )A.5∶4 B.4∶5 C.3∶4 D.4∶38.物体以一定的初速度v冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图所示.已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.9.做匀减速直线运动的物体经4 s停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内位移是A.3.5 m B.2 m C.1 m D.010.(2011·新课标全国·24)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.高一物理必修一培优2 自由落体运动和竖直上抛运动1—2—2考点 自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动实质:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速运动,处理时可采用两种方法:(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下降过程的自由落体阶段.(2)全程法:将全过程视为初速度为v0、加速度为a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方.3. 竖直上抛运动的对称性如图1所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则(1)时间对称性:物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.(2)速度对称性:物体上升过程经过A点与下降过程经过A点的速度大小相等.图1强化训练1—2—21.(2011·重庆·14)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m2.从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将( ) A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大,有时减小3.某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴,发现屋檐边滴水是等时的,且第5滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面;第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿,他测得窗户上、下沿的高度差为1 m,由此求屋檐离地面的高度.4. 在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g 值,g 值可由实验精确测得,近年来测g 值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g 归于测长度和时间,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O 点向上抛小球又落到原处的时间为T 2,在小球运动过程中经过比O 点高H 的P 点,小球离开P 点到又回到P 点所用的时间为T 1,测得T 1、T 2和H ,可求得g 等于 ( )A. B.8HT 2-T 214H T 2-T 21C.D.8H(T 2-T 1)2H 4(T 2-T 1)2运动图象1 1-3-1 考点 对运动图象物理意义的理解1.一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系.2.二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律.在v -t 图象和x -t 图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况.3.三看“斜率”:x -t 图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向.v -t 图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向.4.四看“面积”:即图线和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,这要看两物理量的乘积有无意义.例如v 和t 的乘积v t =x 有意义,所以v -t 图线与横轴所围“面积”表示位移,x -t 图象与横轴所围“面积”无意义.5.五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,例如t =0时的位移或速度.6.六看“特殊点”:例如交点、拐点(转折点)等.例如x -t 图象的交点表示两质点相遇,但v -t 图象的交点只表示速度相等.强化训练1-3-11.如图1所示的位移-时间图象和速度-时间图象中,给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况.下列描述正确的是 ( )图1A .图线1表示物体做曲线运动B.x-t图象中t1时刻v1>v2C.v-t图象中0至t3时间内图线3和图线4的平均速度大小相等D.图线2和图线4中,t2、t4时刻都表示物体反向运动2. (2010·天津理综·3)质点做直线运动的v-t图象如图2所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为( )A.0.25 m/s 向右图2B.0.25 m/s 向左C.1 m/s 向右D.1 m/s 向左3.(2009·广东理科基础·3)图3是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是( )A.乙做匀加速直线运动B.0~1 s内甲和乙的位移相等图3 C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小4.亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图象如图4所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是( )A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动图4 B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离C.海盗快艇在66 s末离商船最近D.海盗快艇在96 s~116 s内做匀减速直线运动1-3-2 运动图象25.2011年12月23日下午瓦良格号三度海试,为飞机降落配备的拦阻索亮相,这使得国产歼15舰载战斗机在航母上起降成为可能.若该机在甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动,在某段时间内的x-t图象如图所示,视歼15舰载战斗机为质点,根据图中所给数据判断该机加速起飞过程中,下列选项正确的是( )A.经过图线上M点所对应位置时的速度小于2 m/sB.在t=2.5 s时的速率等于4 m/sC.在2 s~2.5 s这段时间内位移等于2 mD.在2.5 s~3 s这段时间内位移等于2 m6.美国国会住房能源和商业委员会的调查小组2010年2月23日就丰田汽车召回事件举行听证会.美国田纳西州退休妇女朗达·史密斯在听证会上诉说了自己2006年10月驾驶丰田雷克萨斯ES350型汽车的生死经历.史密斯当时驾驶那辆开了不到5 000千米的新车行驶在公路上,突然间,汽车莫名地从时速70千米加速到时速100千米.此后大约10千米距离内,无论史密斯怎么刹车都不管用(可看成匀速运动).按照史密斯的说法,“上帝干涉后”车才慢慢停了下来.如果用图象来描述当时这辆车的运动情况,加速阶段和减速阶段可以简化为匀变速运动,下列图象正确的是( )7. 大爆炸理论认为,我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。
2019-2020学年高中物理必修一《第三章.相互作用》状元培优同单元测试题(人教版附答案)一、选择题1、一物体受三个共点力的作用,可能使物体做匀速直线运动的是( )A.F1=1 N、F2=7 N、F3=9 N B.F1=8 N、F2=2 N、F3=11 NC.F1=7 N、F2=1 N、F3=5 N D.F1=10 N、F2=10 N、F3=1 N2、如图所示,质量分别为m A和m B的物体A、B用轻绳连接后跨过定滑轮均处于静止状态,斜面倾角为45°.已知m A=2m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角缓慢增大到50°,系统仍保持静止,下列说法正确的是:()A.绳子对A的拉力将增大 B.物体A受到的静摩擦力不变C.物体A对斜面的压力将减小 D.物体A受到的合力将增大3、如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆所能承受的弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重力为G的重物.现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓慢向上拉(均未断),在AB杆转到竖直方向前,以下分析正确的是()A绳子越来越容易断 B绳子越来越不容易断 C.AB杆越来越容易断 D.AB杆越来越不容易断4、如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。
物块与桌面间的动摩擦因数为A. B. C. D.5、如图所示,在竖直放置的穹形支架上,一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则在此过程中绳中拉力大小( )A.先变大后不变 B.先变大后变小 C.先变小后不变 D.先变小后变大6、(2016届江西宜春月考)如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂重.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是( )A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G7、如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态.则下列判断中正确的是 ( )A.球B对墙的压力增大 B.球B对柱状物体A的压力增大C.地面对柱状物体A的摩擦力不变 D.地面对柱状物体A的支持力不变8、如图所示,轻质弹簧的左端与物块P相连,另一端固定在木板上.先将木板水平放置,并使弹簧处于压缩状态.缓慢抬起木板的右端,使倾角逐渐增大,直至物块P刚要沿木板向下滑动,在这个过程中,物块P所受静摩擦力的大小变化情况是( )A.一直增大 B.保持不变C.先减小后增大 D.先增大后减小二、多项选择9、如图,柔软轻绳ON的一端O固定,其中间某点M拴一重物,用手拉住绳的另一端N,初始时,OM竖直且MN被拉直,OM与MN之间的夹角为()。
第三章 2A组·基础达标1.如图所示,用手向右拉毛刷,毛刷与桌面保持相对静止,则( )A.毛刷静止不动不受摩擦力B.手与毛刷间存在滑动摩擦力C.毛刷受到桌面的静摩擦力方向向左D.手与毛刷之间不存在相互作用力【答案】C【解析】用手向右拉毛刷,毛刷相对桌面静止但产生了向右的运动趋势,桌面阻碍毛刷从而施加给毛刷向左的静摩擦力,故C正确,A、B错误.手与毛刷之间存在相互作用力,故D错误.2.(广州名校期中)关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.只有静止的物体才受到静摩擦力的作用B.正压力越大,摩擦力就越大C.摩擦力的方向可能与运动方向相同D.摩擦力一定阻碍物体运动【答案】C【解析】运动的物体也可以受到静摩擦力作用,例如随传送带一起运往高处的物体受到静摩擦力作用,故A错误;静摩擦力的大小与正压力无关,故B错误;滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,可与运动方向相同,也可与运动方向相反,故C正确.摩擦力阻碍的是相对运动,故摩擦力可能与物体的运动方向相同,可以是动力,也可以是阻力,故D错误.3.一重为10 N的物体静止在水平桌面上,现用2 N的水平推力向右推它但未能推动,如图所示.则此种情况下物体所受摩擦力情况是 ( )A.摩擦力的方向向右,大小等于2 NB.摩擦力的方向向右,大小等于10 NC.摩擦力的方向向左,大小等于2 ND.摩擦力的方向向左,大小等于12 N【答案】C【解析】由于物体受到水平推力向右推力,但是物体没有被推动,所以物体此时受到的是静摩擦力,静摩擦力的大小和推力的大小相等,方向相反,所以摩擦力的方向向左,大小等于2 N,C正确.4.下列判断正确的是( )A.人正常行走时,鞋底受到滑动摩擦力的作用B.特警队员双手握住竖直的竹竿匀速上爬时,双手受到的摩擦力方向向下C.手将酒瓶竖直握住停留在空中,当增大手的握力时,酒瓶受到的摩擦力将增大D.在冰面上洒些细土,人再走上去就不易滑到,是因为鞋底受到的最大静摩擦力增大了【答案】D【解析】人在正常行走时,脚相对于地面没有发生相对运动,所以脚受到的摩擦力为静摩擦力,故A错误;特警队员双手握住竖直的竹竿匀速上爬时,受力平衡,重力与摩擦力平衡,故双手受到的摩擦力方向向上,故B错误;手将酒瓶竖直握住停留在空中,平衡状态,重力等于静摩擦力,增大手的握力时,增大了酒瓶的最大静摩擦力,并没有增大酒瓶受到的摩擦力,故C错误;在结冰的水平路面上洒些细土,人走上去不易滑倒,是因为此时人与路面间的粗糙程度增加了,从而最大静摩擦力增大了,故D 正确.5.关于摩擦力,下列说法正确的是( )A.一个物体可以同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用B.摩擦力的存在依赖于弹力,所以有弹力必定有摩擦力C.运动的物体可能受到静摩擦力作用,静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用D.摩擦力的方向可能与运动方向相同,也可能相反,但一定与运动方向在同一直线上【答案】A【解析】一个物体可以同时与多个物体接触,故可能同时受到滑动摩擦力和静摩擦力的作用,故A正确;摩擦力的存在依赖于弹力,即有摩擦力一定有弹力,但有弹力不一定有摩擦力,故B错误;发生静摩擦的两个物体间相对静止,相对地面可以一起运动,也可以静止;存在滑动摩擦力的两个物体间有相对滑动,相对于地面,可以有一个物体是静止的,故C 错误;摩擦力的方向与物体的相对运动方向(或相对运动趋势方向)相反,与运动方向无关,存在各种可能性,如汽车转弯时提供向心力的摩擦力与运动方向相互垂直,故D错误.6.如图所示,物体A在水平推力F的作用下靠墙保持静止不动,下列说法正确的是( )A.物体受到静摩擦力的大小与推力F成正比B.物体受到静摩擦力的大小与其重力相等C.当F增大时,物体一定会下滑D.物体A受到三个力的共同作用【答案】B【解析】物体静止,墙对物体的静摩擦力与重力平衡,与水平推力无关,即f=mg,故A错误,B正确;当F增大时,最大静摩擦力增大,重力依然小于最大静摩擦力,所以不会下滑,故C错误;物体静止,受到外力F、重力G、向右的支持力N和向上的静摩擦力f四个力,故D错误.7.(浙江名校期中)智能机器制造是未来一个重要发展方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域.如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,铁夹与球接触面保持竖直,则( )A.若小球在空中处于静止状态,小球受到的静摩擦力方向竖直向下B.若小球在空中处于静止状态,小球受到的摩擦力与重力大小相等C.若小球在空中处于静止状态,增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若铁夹夹金属小球一起水平移动,小球受到的是滑动摩擦力【答案】B【解析】对小球受力分析可知,小球受重力、两侧铁夹的弹力以及摩擦力作用.根据平衡条件可知,小球在竖直方向上,受到的摩擦力与重力大小相等,方向相反,A错误,B正确;增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力仍等于重力,大小不变,C错误;若水平移动铁夹,由于小球在竖直方向受力始终平衡,且没有相对运动,故小球受到的还是静摩擦力,D错误.8.一块质量均匀分布的长方体木块按如图甲、乙、丙所示的三种方式在同一水平面上运动,其中甲图中木块做匀速运动,乙图中木块做匀加速运动,丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动.则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )A.F f甲=F f乙<F f丙B.F f甲=F f丙<F f乙C.F f甲=F f乙=F f丙D.F f丙<F f甲<F f乙【答案】C【解析】由题分析知,木块与水平面间的动摩擦因数μ相同,木块对水平面的压力都等于重力,所以压力N相等,则根据公式f=μN分析得知,滑动摩擦力相等,故C正确.9.如图所示,一辆汽车在平直公路上行驶,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向.(1)汽车由静止加速运动时(木箱与车无相对滑动).(2)汽车刹车时(二者无相对滑动).(3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动).(4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时.(5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时.【答案】(1)静摩擦力,向前(2)静摩擦力,向后(3)不受摩擦力(4)滑动摩擦力,向后(5)滑动摩擦力,向前【解析】(1)木箱随汽车一起由静止加速运动,假设二者的接触面是光滑的,则汽车加速时,木箱由于惯性要保持原有的静止状态,因此它将相对于汽车向后滑动.而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向后滑动的趋势,所以木箱受到向前的静摩擦力.(2)汽车刹车时,速度减小,假设木箱与汽车的接触面是光滑的,则木箱将相对汽车向前滑动,而实际上木箱没有滑动,说明木箱有相对汽车向前滑动的趋势,所以木箱受到向后的静摩擦力.(3)木箱随汽车一起匀速运动时,二者无相对滑动,假设木箱受水平向前的摩擦力,跟木箱接触的物体只有汽车,汽车最多能对它施加两个力(支持力F1和摩擦力F2),由二力平衡知:F1与G平衡,但没有力与F2平衡,木箱不能做匀速直线运动,这与题意矛盾,所以假设错误,即木箱不受摩擦力.(4)汽车刹车时,木箱相对于汽车向前滑动,易知木箱受到向后的滑动摩擦力.(5)汽车在匀速运动过程中突然加速,木箱相对于汽车向后滑动,易知木箱受到向前的滑动摩擦力.B组·能力提升10.(辽宁六校联考)如图所示,一个长木板放在水平地面上,在恒力F作用下,以速度v向左匀速运动,与木块A相连的水平弹簧的拉力为T,下列说法正确的是( )A.木块A受到的静摩擦力的大小为TB.木板受到的滑动摩擦力的大小为TC.若用2F的力作用在木板上,木块A受到的摩擦力为2TD.若木板以2v的速度匀速运动时,木块A受到的摩擦力为T【答案】D【解析】由题意可知,弹簧拉力为T保持不变,则弹簧长度不变,故木块A相对于地面保持静止,与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,f=T,该摩擦力与拉力F、木板运动的速度的大小无关,A、C错误,D正确;地面可能光滑,可能粗糙,故木板受到的滑动摩擦力大小可能为T,可能比T 大,B错误.11.(多选)(洛阳名校检测)在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中,设计了如图甲所示的演示装置,力传感器A与计算机连接,可获得力随时间变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调节力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车上,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶(调节滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,立即停止倒沙子,若力传感器采集的图像如图乙,则结合该图像,下列说法正确的是( )A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判断第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车上)【答案】ABC【解析】t=0时刻,力传感器显示拉力为2 N ,则滑块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为2 N,由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2 N,A正确;t=50 s时静摩擦力达到最大值,即最大静摩擦力为3.5 N,同时小车启动,说明沙子与沙桶总重力等于3.5 N,此时静摩擦力突变为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为3 N,B、C正确;此后由于沙子和沙桶总重力3.5 N大于滑动摩擦力3 N,故50 s后小车将做匀加速直线运动,D错误.12.如图甲所示,A、B两个物体叠放在水平面上,B的上下表面均水平,A物体与一拉力传感器相连接,连接拉力传感器和物体A的细绳保持水平.从t=0时刻起,用一水平向右的力F=kt (k为常数)作用在物体B上,力传感器的示数随时间变化的图线如图乙所示,已知k、t1、t2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.据此可求( )A.A、B之间的最大静摩擦力B.A物体的质量C.A、B之间的动摩擦因数μAB D.B与水平面间的动摩擦因数μ【答案】A【解析】0~t1内,A不受水平拉力,说明水平面对B的静摩擦力没有达到最大值,t1~t2内力传感器的示数逐渐增大,说明水平面对B的静摩擦力达到最大值,B对A有向右的静摩擦力,t2时刻后力传感器的示数不变,说明B相对A向右运动,A受到滑动摩擦力,则t2时刻A、B之间的静摩擦力达到最大值,且为f max=k(t2-t1),故A正确;根据题中的条件不能求解A物体的质量,选项B错误;由于B运动后A静止不动,则A、B间有滑动摩擦力,等于k(t2-t1),由于A对B的压力不能求出,所以不能求出A、B之间的动摩擦因数μAB,故C错误.B对水平面的压力求不出来,因此不能求出B与水平面间的动摩擦因数,故D错误.13.(多选)对如图所示的皮带传动装置,下列说法中正确的是( )A.B轮带动A轮时沿逆时针方向转动B.C轮带动D轮时沿顺时针方向转动C.皮带上M点所受的静摩擦力方向向上D.皮带上N点所受的静摩擦力方向可能向上,也可能向下【答案】AC【解析】在图甲、图乙中,若左侧轮为主动轮,当左侧轮顺时针转动时,会出现下面皮带绷紧,则A带动B;当左侧轮逆时针转动时,会出现上面皮带绷紧,则C带动D,故B错误.若右侧轮为主动轮,当右侧轮顺时针转动时,会出现上面皮带绷紧,则D带动C;当右侧轮逆时针转动时,会出现下面皮带绷紧,则B带动A,故A正确.对于图甲中皮带上M点的静摩擦力方向的判断也分两种情况讨论,若A带动B,则A带动皮带一起顺时针方向转动,M点相对B轮有向下的运动趋势,所以M点受到向上的静摩擦力;若B带动A,B逆时针转动,则M点相对B轮有向下的运动趋势,所以M点受到向上的静摩擦力,故C正确.对于图乙中的N点,同理可得,N点所受静摩擦力方向向下,所以D错误.14.如图所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m =2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)求:(1)若当弹簧拉长到总长为12 cm时,物体恰好匀速直线运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若在物体静止的情况下将弹簧拉长到总长为11 cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?【答案】(1) 200 N/m (2)2 N【解析】(1)由题意得,物体与地面间最大静摩擦力f mag =0.2×2×10 N=4 N ,物体恰好做匀速直线运动,物体所受弹力等于滑动摩擦力,即等于最大静摩擦力F 1=kx 1=f max ,即k =F 1x 1=f max x 1=412-10×10-2N/m =200 N/m. (2)若将弹簧拉长至11 cm<12 cm 时,由上可知物体静止,则摩擦力为f 1=kΔx 1=200×1×10-2 N =2 N.。
本章复习提升易混易错练易错点1 不能正确区分振动图像与波的图像1.一列简谐横波的波源在图中的坐标原点O 处,经过0.4 s ,振动从O 点向右传播20 cm ,P 点到O 点的距离是80 cm 。
求:(1)P 点起振时的速度方向;(2)该波从原点向右传播时开始计时,质点P 第一次到达波峰所需的时间。
(结果保留一位小数)易错点2 对波的形成和传播规律理解不透彻2.如图中甲所示,某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上,相邻两点间距离为d 。
质点1开始振动时速度方向竖直向上,振动由此开始向右传播。
经过时间t ,前13个质点第一次形成如图中乙所示的波形。
关于该波的周期与波长的说法正确的是 ( )A.23t 、9dB.23t 、8dC.t 2、9dD.t 2、8d 易错点3 对波的多解问题考虑不周全3.(多选题)一列机械波相隔t时间的两个波形曲线分别为图中实线和虚线所示,波速为1 m/s,那么t的值可能是()A.1 sB.2 sC.3 sD.4 s易错点4对波的叠加和干涉分析不全面4.两个振幅相同的波源S1、S2在水槽中形成如图所示的波形,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则()A.在两波相遇的区域中会产生干涉现象B.a点此时位移最大C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱易错点5盲目套用多普勒效应的规律5.某人站在地面某处,一架飞机以恒定速度沿水平方向由远及近从人的头顶上方飞过,则人听到的飞机发出的声音的频率()A.越来越低B.越来越高C.先变高后变低D.先变低后变高思想方法练一、递推法方法概述递推法是一种用若干步可重复的简单运算(规律)来描述复杂问题的方法,是从特殊情况找出一般规律然后进行求解的方法。
如P64第10题就应用了此方法。
1.(多选题)一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有A、B两点。
在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形,在(t+3 s)时刻A、B两点间形成如图乙所示波形,已知A、B两点的平衡位置间距离a=9 m,则以下说法中正确的是()A.若波的周期为4 s,波一定向右传播B.若波的周期大于4 s,波可能向右传播C.若波速为8.5 m/s,波一定向左传播D.该波的传播速度可能的最小值为0.5 m/s2.(多选题)如图所示,A、B是同一介质中在同一直线上的两点,相距14 m。
共点力的平衡培优练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B,在B与竖直墙之间放置一光滑小球A,整个装置处于静止状态.现用水平力F缓慢拉动B向右移动一小段距离后,它们仍处于静止状态,在此过程中,下列判断正确的是A.B对地面的压力逐渐增大B.小球A对物体B的压力逐渐减小C.墙面对小球A的支持力逐渐减小D.拉力F逐渐减小2.如图所示,质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为μ,由于光滑固定导槽A、B的控制,该物块只能沿水平导槽运动。
现使钢板以速度1v向右匀速运动,同时用水平力F拉动物块使其以速度2v(1v的方向与2v的方向垂直,沿y轴正方向)沿槽匀速运动,以下说法正确的是()μA.若拉力F的方向在第一象限,则其大小一定大于mgμB.若拉力F的方向在第二象限,则其大小一定小于mgD .若拉力F 的方向沿y 轴正方向,则此时F3.如图所示,物体A 、B 用细绳连接后跨过滑轮,A 静止在倾角为45°的斜面上,B 悬挂着.已知质量3A B m m =,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,但物体仍保持静止,那么下列说法中正确的是()A .绳子的张力增大B .物体A 对斜面的压力将增大C .物体A 受到的静摩擦力增大D .滑轮受到绳子的作用力保持不变4.L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图所示.若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P 的受力个数为A .3B .4C .5D .65.如图,用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球a 、b ,若在a 球上加水平向左的外力3F ,在b 球上加水平向右的外力F ,则平衡后的状态为( )A.B.C.D.6.如图,倾角为 的斜面体置于水平地面上,物块与沙桶通过细绳相连接,细绳跨过光滑定滑轮,左侧细绳与斜面平行,斜面体与沙桶都处于静止状态不计滑轮和细绳的重力,向沙桶中增加少量沙子后装置仍保持静止,则以下说法正确的是()A.斜面对小物块的支持力一定减小B.斜面对小物块的摩擦力一定减小C.地面对斜面体的支持力一定减小D.地面对斜面体的摩擦力一定减小二、多选题7.如图所示,倾角为α的斜劈放置在粗糙水平面上,斜面粗糙,物体α放在斜面上.一根轻质细线一端固定在物体a上,细线绕过两个光滑小滑轮,滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b,细线另一端固定在c上,c穿在水平横杆上,物体a和滑轮1间的细线平行于斜面,系统静止.物体a受到斜劈的摩擦力大小为f1、c受到横杆的摩擦力大小为f2,若将c向右移动少许,a始终静止,系统仍静止,则()A.f1由沿斜面向下改为沿斜面向上,f2始终沿横杆向右B.细线对a和c的拉力都将变大C.f1和f2都将变大D.斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大8.如图所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,始终处于静止状态,A、B之间的接触面倾斜。
攀上山峰,见识险峰,你的人生中,也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神,也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄,也许就会有春天的百花争艳的画卷,也许就会有钢铁般的意志。
祝:学子考试顺利,学业有成第三章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。
每个小题中只有一个选项是正确的)1.把一个月牙状的薄板悬挂起来,静止时如图所示。
则薄板的重心可能是图中的()A.A点B.B点C.C点D.D点2.如图所示,球A在斜面上,被竖直挡板挡住而处于静止状态,关于球A 所受的弹力,以下说法正确的是()A.球A仅受一个弹力作用,弹力的方向垂直斜面向上B.球A受两个弹力作用,一个水平向左,一个垂直斜面向下C.球A受两个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上D.球A受三个弹力作用,一个水平向右,一个垂直斜面向上,一个竖直向下3.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力()A.3 N 3 NB.6 N 6 NC.100 N 100 ND.400 N 400 N4.如图,粗糙的水平地面上,质量为1 kg的木块以一定的初速度向右滑行的同时还受到一个向左的水平推力的作用,已知地面的动摩擦因数为0.1。
在木块停止运动之前,下列说法正确的是(g取10m/s2)()A.地面对木块的滑动摩擦力大小为1 NB.木块受到水平向右的滑动摩擦力C.地面对木块的支持力为1 ND.木块受到静摩擦力的作用5.如图所示,一定质量的物体通过两轻绳悬挂,结点为O。
人沿水平方向拉着OB绳,物体和人均处于静止状态。
若OB绳中的拉力方向不变,人缓慢向左移动一小段距离,则下列说法正确的是()A.OA绳中的拉力先减小后增大B.OB绳中的拉力不变C.人对地面的压力逐渐减小D.地面对人的摩擦力逐渐增大6.如图所示,重为G的花瓶置于水平桌面上,桌面对花瓶的支持力为F1,花瓶对桌面的压力为F2,下列说法正确的是()A.F1大于F2B.G与F2是一对平衡力C.G与F1是一对作用力与反作用力D.F1与F2是一对作用力与反作用力7.如图所示,物体A重4 N,物体B重1 N,摩擦及绳子、滑轮的质量均不计,以下说法正确的是()A.地面对A的支持力是4 NB.测力计的示数为2 NC.地面对A的支持力为2 ND.测力计的示数为3 N8.如图所示,用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块()A.所受合力逐渐增大B.所受斜面摩擦力逐渐增大C.所受斜面摩擦力先减小后增大D.所受斜面弹力先增大后减小二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。
图1力提高测试卷一、选择题〔以下题目所给出的四个答案中,有一个或多个是正确的〕1.一物体静止在斜面上,下面说法正确的答案是 ( )A .物体受斜面的作用力,垂直斜面向上B .物体所受重力可分解为平行于斜面的下滑力和对斜面的正压力C .只要物体不滑动,它受的摩擦力随斜面倾角的增大而减小D .一旦物体沿斜面下滑,它所受的摩擦力将随斜面倾角的增大而减小2.如图1所示,传送带向上匀速运动,将一木块轻轻放在倾斜的传送带上.如此关于木块受到的摩擦力,以下说法中正确的答案是 ( )A .木块所受的摩擦力方向沿传送带向上B .木块所受的合力有可能为零C .此时木块受到四个力的作用D .木块所受的摩擦力方向有可能沿传送带向下3.如图2所示,一倾斜木板上放一物体,当板的倾角θ逐渐增大时,物体始终保持静止,如此物体所受 ( ) A .支持力变大B .摩擦力变大 C .合外力恒为零D .合外力变大4. 用绳AC 和BC 吊起一重物处于静止状态,如图3所示. 假设AC 能承受的最大拉力为150 N ,BC 能承受的最大拉力为105 N ,那么,如下正确的说法是 ( ) A .当重物的重力为150 N 时,AC 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力大 B .当重物的重力为150 N 时,AC 、BC 都不断,AC 拉力比BC 拉力小 C .当重物的重力为175 N 时,AC 不断,BC 刚好断 D .当重物的重力为200 N 时,AC 断,BC 也断 5.如下各组共点的三个力,可能平衡的有 ( )A .3 N 、4 N 、8 NB .3 N 、5 N 、1 NC .4 N 、7 N 、8 ND .7 N 、9 N 、16 N6.重力为G 的物体放在倾角为θ的斜面上,静止不动.下面说法不正确的答案是 ( )A .物体一定受到静摩擦力作用,其方向沿斜面向上B .物体受到重力,斜面的支持力,下滑力和静摩擦力作用C .物体对斜面的压力就是重力在垂直于斜面方向上的分力D .物体受到重力与斜面支持力和静摩擦力的作用7.关于共点力的合成和分解,下面各说法中正确的答案是 ( )A .两个共点力如果大小相等,如此它们的合力一定为零B .两个共点力如果大小不等,合力的大小有可能等于其中一个分力的大小C .如果把一个力分解成两个大小不等的分力, 两个分力大小之和一定等于原来那个力的大小D .如果把一个力分解成两个等大的分力,有可能每个分力的大小都等于原来那个力的大小8.如图4所示,A 与B 两个物体用轻绳相连后,跨过无摩擦的定滑轮,A 物体在Q 位置时处于静止状态,假设将A 物体移到P 位置,仍然能够处于静止状态,如此A 物体由Q 移到P 后,作用于A 物体上的力中增大的是 ( )A .地面对A 的摩擦力B .地面对A 的支持力C .绳子对A 的拉力D .A 受到的重力9.如图5所示滑轮装置,滑轮组处于静止状态,如将悬点O 右移,为了使滑轮组仍然保持静止,可以采用的做法是(绳子和滑轮的质量不计,摩擦不计)( ) A .适当增加m 1或减小m 2 B .适当增加m 2或减小m 1图2图3图4C .O 点向右移得越多,m 1减小得越多D .O 点向右移得越多,m 2减小得越多10.两个共点力F 1、F 2互相垂直,其合力为F ,F 1与F 间的夹角为α,F 2与F 间的夹角为β,如图6所示.假设保持合力F 的大小和方向均不变而改变F 1时,对于F 2的变化情况,以下判断正确的答案是〔 〕 A .假设保持α不变而减小F 1,如此β变小,F 2变大 B .假设保持α不变而减小F 1,如此β变大,F 2变小C .假设保持F 1的大小不变而减小α,如此β变大,F 2变大D .假设保持F 1的大小不变而减小α,如此β变小,F 2变小 11.有一质点,从t =0开始从原点以初速度为0出发,沿X 轴运动,其v-t 图如图3所示,如此A .t =0.5 s 时离原点最远B .t =1 s 时离原点最远C .t =1 s 时回到原点D .t =2 s 时回到原点 12.从静止开始做匀加速运动的物体A .第1 s 、第2 s 、第3 s 末的瞬时速度之比是1:2:3B .第1 s 、第2 s 、第3 s 内的平均速度之比是1:2:3C .头1 s 、头2 s 、头3 s 内的平均速度之比是1:2:3D .头1 s 、头2 s 、头3 s 的中间时刻的瞬时速度之比是1:2:3 二、填空题13.如图7所示,在水平面上,叠放着两个物体A 和B ,m A =2 kg ,m B =3 kg ,两物体在10 N 的拉力作用下,一起做匀速直线运动,如此A 和B 之间摩擦力大小为________N ,B 与水平面间的动摩擦因数为________.14.在图8中,要使一个质量是1 kg 的木块沿倾斜角为30°的斜面向上匀速运动,需要加8 N的水平推力F . 求木块与斜面之间的动摩擦因数______.〔保存2位小数〕 15.一重600 N 的物体放在水平地面上,要使它从原地移动,最小要用200 N 的水平推力,假设移动后只需180 N 的水平推力即可维持物体匀速运动,那么物体受到的最大静摩擦力为_____N ,物体与地面间的动摩擦因数为____〔保存一位小数〕.当用250 N 的水平推力时,物体受到的摩擦力为________N . 16.如图9所示,A 、B 、C 三个物体,叠放在水平地面上,B 和C 各受5 N 的水平拉力F 1和F 2.这三个物体都保持静止,可以断定:A 和B 间的静摩擦力f AB =___N ,B 和C 间的静摩擦力f BC =____N ,C 和地面间的静摩擦力f CD =___N .17.甲地和乙地的重力加速度分别是9.81 m/s 2和9.79 m/s 2,将一个物体分别在甲、乙两地用同一弹簧秤称,读数相差0.1 N .如果改用天平秤量这个物体,在甲地称量的结果为______kg ,在乙地称量的结果为_______kg . 18.有四个运动的物体A 、B 、C 、D ,物体A 、B 运动的s-t 图象如图4甲所示,物体C 、D 运动的v-t 图象如图4乙所示,由图象可以判断出物体A 做的是_________________运动;物体C 做的是_______________运动.在0-3 s 的时间内,物体B 运动的位移为____________m ,物体D 运动的位移为____________m .αF 1 F 2Fβ图6 图8 图7 图9m 1 m 2图3图10三、作图题19.如图10所示,O 点受到F 1和F 2两个力的作用,其中力F 1沿OC 方向,力F 2沿OD 方向.这两个力的合力F =5.0 N ,试用作图法求出F 1和F 2,并把F 1和F 2的大小填在横线处.(要求按给定的标度作图,F 1和F 2的大小要求两位效数字)F 1的大小是____;F 2的大小是______.(保存一位小数)20.质点A 受到在同一平面内的三个力F 1、F 2、F 3的作用,如图11所示,用作图法求出A 所受合力F .四、计算题21.如图12所示,放在水平地面上的物体A 重G =100 N ,左侧用轻质绳系在墙上,此时张力为零,右侧连着一轻质弹簧,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k =25 N/cm .在弹簧的右端加一水平推力F ,如此:(1)当弹簧伸长1 cm 时,物体受哪几个力的作用,各为多大,并画出受力图; (2)当弹簧伸长2 cm 时,物体受哪几个力的作用,各为多大,并画出受力图.22.放风筝时,风筝平面受垂直方向的风力F ,当风筝面与水平面的夹角θ满足36sin =θ时,风筝获得的升力最大,如此最大升力为多大?图11图12 01234510 15 t/ss/mAB1234510 15 t/sv/m ﹒s -1D C甲乙图423.一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止.假设物体运动的总位移为10 m,全过程所用的时间为10 s,求:〔1〕物体在加速阶段加速度的大小;〔2〕物体在减速阶段加速度的大小;〔3〕物体运动的最大速。
一、选择题1.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。
如图所示,夹起玻璃珠后,左侧筷子与竖直方向的夹角θ为锐角,右侧筷子竖直,且两筷子始终在同一竖直平面内。
保持玻璃珠静止,忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。
下列说法正确的是( )A .两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大B .筷子对玻璃珠的作用力是由于玻璃珠的形变产生的C .右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D .左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大D解析:DA .由于玻璃珠处于静止状态,两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向,A 错误;B .筷子对玻璃珠的作用力是由于筷子的形变产生的,B 错误;C .对玻璃珠进行受力分析可知sin F mg θ=左cos F F θ=右左可得 sin mg F θ=左 tan mg F θ=右 由于θ为锐角,因此左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大,而右侧筷子对玻璃珠的弹力与玻璃珠的重力大小关系无法确定,C 错误,D 正确。
故选D 。
2.关于以下四幅图像,以下说法正确的是( )A .甲图表示物体做匀加速直线运动B .重锤自由下落时,乙图可表示其运动规律C.探究弹簧弹力实验中,丙图表示弹簧弹力与弹簧长度成正比D.研究摩擦力时,丁图表示静摩擦力与正压力成正比B解析:BA.甲图中是位移时间图象,斜率表示物体的速度,斜率不变,说明甲物体做匀速直线运动,故A错误;B.乙图是速度时间图象,斜率表示加速度,斜率不变,说明乙做匀加速直线运动,又因为初速度为零,所以可以表示重锤自由下落时的运动规律,故B正确;C.在弹性限度内,弹簧的弹力和弹簧长度的形变量成正比,而不是弹簧弹力与弹簧长度成正比,故C错误;D.静摩擦力的大小和正压力的大小无关,故D错误。
故选B。
3.a、b、c为三个质量相同的木块、叠放于水平桌面上。
水平恒力F作用于木块b,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,如图所示,则在运动过程中()A.b作用于a的静摩擦力为零B.b作用于a的静摩擦力为3FC.b作用于c的静摩擦力为2 3 FD.c作用于地面的滑动摩擦力为3F A解析:AAB.以a为研究对象,分析得知a相对于b没有运动趋势,则b作用于a的静摩擦力为零,否则a所受合力不为零,不可能做匀速直线运动。
培优提升练一、选择题1.如图1,在水平桌面上放置一斜面体P,两长方体物块a和b叠放在P的斜面上,整个系统处于静止状态.若将a与b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用F f1、F f2和F f3表示.则()图1A.F f1=0,F f2≠0,F f3≠0B.F f1≠0,F f2=0,F f3=0C.F f1≠0,F f2≠0,F f3=0D.F f1≠0,F f2≠0,F f3≠0答案 C解析对a、b、P整体受力分析可知,整体相对地面没有相对运动趋势,故F f3=0;将a和b看成一个整体,ab整体有相对斜面向下运动的趋势,故b与P之间有摩擦力,即F f2≠0;对a进行受力分析,a相对于b有向下运动的趋势,故a和b之间存在摩擦力作用,即F f1≠0,故选项C正确.2.(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图2所示.两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则()图2A .F 1=33mg ,F 2=32mgB .F 1=32mg ,F 2=33mg C .F 1=12mg ,F 2=32mgD .F 1=32mg ,F 2=12mg 答案 D解析 分析可知工件受力平衡,对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示,结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小等于F 1=mg cos 30°=32mg ,对斜面Ⅱ的压力大小等于F 2=mg sin 30°=12mg ,选项D 正确,A 、B 、C 错误.3.(2019·元阳县第一中学高一期中)如图3所示,一小球用轻绳悬于O点,用力F拉住小球,使悬线保持偏离竖直方向30°角,且小球始终处于平衡状态.为了使F有最小值,F与竖直方向的夹角θ应该是()图3A.30°B.45°C.60°D.90°答案 C解析小球受三个力平衡,重力大小、方向均不变,绳的拉力方向不变.由图解法可知当F与绳垂直时,拉力F最小,此时F与竖直方向夹角为60°,且最小值为F=mg sin 30°=12mg.4.(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行.已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33,重力加速度取10 m/s2.若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为()A.150 kg B.100 3 kg C.200 kg D.200 3 kg答案 A解析设物块的质量最大为m,将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解,由平衡条件,在沿斜面方向有F=mg sin 30°+μmg cos 30°=mg,F=1 500 N时,物块的质量最大,解得m =150 kg,A项正确.5.(2017·全国卷Ⅱ)如图4,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动.物块与桌面间的动摩擦因数为()图4A .2- 3 B.36 C.33 D.32答案 C解析 当F 水平时,根据平衡条件得F =μmg ;当保持F 的大小不变,而方向与水平面成60°角时,由平衡条件得F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),联立解得μ=33,故选项C 正确. 6.(2017·全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm 的两点上,弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100 cm ;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( )A .86 cmB .92 cmC .98 cmD .104 cm 答案 B解析 设弹性绳的劲度系数为k .挂钩码后,弹性绳两端点移动前,绳的伸长量ΔL =100 cm -80 cm =20 cm ,两段绳的弹力F =k ΔL ,对钩码受力分析,如图甲所示,由几何知识知sin α=45,cos α=35.根据共点力的平衡条件可得,钩码的重力为G =2k ΔL cos α.将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点时,受力图如图乙所示.设弹性绳伸长量为ΔL ′,弹力为F ′=k ΔL ′,钩码的重力为G =2k ΔL ′,联立解得ΔL ′=35ΔL =12 cm.弹性绳的总长度变为L 0+ΔL ′=92 cm ,故B 正确,A 、C 、D 错误.7.(2019·天津卷)2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车.为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图5所示.下列说法正确的是()图5A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布答案 C8.(多选)(2019·全国卷Ⅰ)如图6,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮.一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中()图6A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加答案BD解析对N进行受力分析如图所示,因为N的重力与水平拉力F的合力和细绳的拉力F T是一对平衡力,从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大,细绳的拉力也一直增大,选项A错误,B正确;M的质量与N的质量的大小关系不确定,设斜面倾角为θ,若m N g≥m M g sin θ,则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大,若m N g<m M g sin θ,则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后反向增大,选项C错误,D正确.9.(2019·浙江4月选考)如图7所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则()图7A.杆对A环的支持力变大B.B环对杆的摩擦力变小C.杆对A环的力不变D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大答案 B解析将A、B两个轻环、绳及书本视为整体,在竖直方向上,整体受到向下的重力和向上的支持力作用,两个支持力大小之和等于重力,F N=12mg,大小保持不变,A错误;设细绳与竖直方向的夹角为θ,对B环进行受力分析,F f=F N tan θ=12mg tan θ,两环距离变小,tan θ减小,F f变小,由牛顿第三定律知,B正确;对A环受力分析与B环类似,杆对环的力为支持力F N和摩擦力F f的合力,与F T大小相等,F T=F N,当θ发生变化时,F T发生变化,Ccos θ错误;对书受力分析如图所示,F T cos θ=12mg,两环距离变小,cos θ变大,细绳上的拉力变小,D错误.10.(2019·珠海市第二中学高一期末)一轻绳一端系在竖直墙M上,另一端系一质量为m的物体A,用一轻质光滑圆环O穿过轻绳,并用力F拉住轻环上一点,如图8所示.现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置.则在这一过程中,力F、绳中张力F T及力F与水平方向夹角θ的变化情况是()图8A.F保持不变,F T逐渐增大,夹角θ逐渐减小B.F逐渐减小,F T保持不变,夹角θ逐渐减小C.F逐渐减小,F T保持不变,夹角θ逐渐增大D.F逐渐增大,F T逐渐减小,夹角θ逐渐增大答案 B解析由于绳子直接连着重物,所以绳子的张力F T与重物的重力相等,即大小保持不变;在向下移动的过程中,∠AOM逐渐增大,绳子两边AO、OM的合力逐渐减小,所以F减小,由于力F的方向是∠AOM的角平分线方向,所以夹角θ逐渐减小,故选B.11.(多选)(2019·辽宁实验中学高一期中)如图9所示,斜面c上放有两个完全相同的物体a、b,两物体间用一根细线连接,在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F,使两物体及斜面均处于静止状态.下列说法正确的是()图9A.c受到地面的摩擦力向右B.a、b两物体的受力个数一定相同C.a、b两物体对斜面的压力一定相同D.逐渐增大拉力F,b物体先滑动答案AC解析以a、b、c整体为研究对象,受力分析,可知有向左运动的趋势,则c受到的摩擦力向右,选项A正确.a物体受重力、细线拉力、支持力、摩擦力,b物体受重力、支持力、拉力,不一定有摩擦力,选项B错误.对a、b分别受力分析,正交分解,F N=mg cos α-F T sin θ,支持力相等,所以压力相同,选项C正确.对a沿斜面方向有F T cos θ+mg sin θ=F f a,对b沿斜面方向有F T cos θ-mg sin θ=F f b,正压力相等,所以最大静摩擦力相等,则a先达到最大静摩擦力,先滑动,故D错误.12.(多选)(2019·溧水高级中学高一第一学期期末)如图10所示,质量均为m的箱子A和物体B,用轻质细绳跨过光滑的定滑轮相连,A置于倾角θ=30°的斜面上,处于静止状态,A与定滑轮间的细绳与斜面平行.现向A中缓慢地加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中()图10A.绳子拉力保持不变B.A对斜面的压力保持不变C.A所受的摩擦力先减小后增大D.A所受的摩擦力逐渐增大答案AC解析对物体B:由二力平衡可知绳子拉力大小等于B的重力大小,故绳子拉力保持不变,故A正确.未加沙子时,绳子的拉力大小为F=mg,A的重力沿斜面向下的分力大小为mg sin30°=12mg,故摩擦力大小为12mg,方向沿斜面向下,A对斜面的压力大小为F N=mg cos 30°=32mg;加入沙子的过程中,重力沿斜面向下的分力增大,A对斜面的压力增大,A所受摩擦力先减小后反向增大,故C正确,B、D错误.13.(2016·全国卷Ⅲ)如图11,两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球.在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块.平衡时,a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦.小物块的质量为( )图11A.m 2B.32m C .m D .2m 答案 C解析 如图所示,圆弧的圆心为O ,悬挂小物块的点为c ,由于ab =R ,则△aOb 为等边三角形,同一条细线上的拉力相等,则F T =mg ,由几何关系知,∠acb =120°,故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等,即每条线上的拉力F T =mg =G ,所以小物块质量为m ,故C 对.二、非选择题14.(2019·石家庄市高一上学期期末)如图12所示,质量m1=12 kg的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2=2 kg的物体B相连,连接A的细绳与水平方向的夹角为θ=53°,此时处于静止状态.已知A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,求:图12(1)物体A所受摩擦力的大小;(2)欲使系统始终保持静止,物体B的质量不能超过多少.答案(1)12 N(2)6 kg解析(1)对物体B:由二力平衡可知细绳拉力大小F=m2g对物体A受力分析如图所示,由平衡条件得:F cos θ=F f故F f=m2g cos θ解得F f=12 N(2)设最大静摩擦力为F fmax,以A为研究对象,A刚要滑动时在水平方向:F′cos θ=F fmax竖直方向:F N+F′sin θ=m1gF fmax=μF N联立解得:F′=60 N.此时,m2′=F′=6 kg,故物体B的质量不能超过6 kg.g15.(2019·兰州兰铁一中期中)如图13甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆上的O点,OA 与轻杆的夹角∠BOA=30°,轻杆OB水平.图乙中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,重力加速度为g,则:图13(1)图甲、乙中细绳OA的拉力各是多大?(2)图甲中轻杆中的弹力是多大?(3)图乙中轻杆对滑轮的作用力是多大?答案(1)2mg mg(2)3mg(3)mg解析(1)由于题图甲中的轻杆可绕B点自由转动,是转轴杆(“活杆”),故其受力方向沿杆方向,O点的受力情况如图a所示,其中F T2=mg,则O点所受的细绳OA的拉力F T1、杆的弹力F N1的合力与细绳OC的拉力大小相等、方向相反,在直角三角形中可得,F T1=mgsin 30°=2 mg.题图乙中是用一细绳跨过滑轮悬挂重物的,由于O点处是滑轮,它只是改变细绳中力的方向,并未改变力的大小,且AOC是同一根细绳,而同一根细绳上的力处处相等,故图b中细绳OA的拉力为F T1′=F T2′=mg.(2)由力的平行四边形定则可知,题图甲中轻杆的弹力F N1′=F N1=mgtan 30°=3mg.(3)对题图乙中的滑轮进行受力分析,如图b所示,由于杆OB不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向,杆对滑轮的作用力一定与两根细绳的合力大小相等、方向相反,F N2′=F N2=2mg cos 60°=mg,则所求力的大小为mg.。